論25 萬噸級散貨船減載靠泊日照港嵐山港區南#15 泊位可行性

許得利

（日照引航站，山東 日照 276800）

日照港嵐山港區南#15 泊位是20 萬噸級的通用泊位，碼頭岸線長378m，底深-24.0m，港池底深-17.7m。條件滿足25 萬噸級散貨船系泊。

主航道寬度對25 萬噸級散貨船通航較為緊張，該類型船靠泊時需乘潮進港，最大限制吃水為18.5m，進港時航道橫流流速不大于0.5m/s 時，可滿足進港。

1 減載靠泊必要性

1.1 符合節約利用港口岸線及海域資源的需要

日照港是我國重要交通運輸樞紐和沿海主要港口，是國家重要的能源和原材料運輸口岸。為適應到港船舶大型化需求，滿足腹地經濟發展需要，本著合理節約港口岸線資源，在最大化利用岸線資源已形成的泊位能力、優化港口結構、實現港口可持續發展的原則下，在自然條件、航道通過能力、錨地容量等條件容許的前提下，提升靠泊能力是必要的。

1.2 是適應船舶大型化的發展要求

隨著國際國內運輸船舶的大型化，嵐山港區到港船型也呈大型化發展趨勢。外貿進口鐵礦石吞吐量持續穩定增長，帶動嵐山港區到港船舶噸級的增加。目前嵐山港區南作業區礦石船舶主力船型為20 萬-25 萬噸級，但目前嵐山港區能夠接卸20 萬噸級以上礦石的泊位僅有嵐橋一個30 萬噸級礦石泊位，大型散貨尤其是大型礦石泊位緊缺。#15 泊位自2019 年6 月運營以來，至2020 年5 月，吞吐量達1549 萬噸，已經遠遠超過設計能力預測水平。鐵礦石主要為臨港產業服務，未來隨著山鋼、日鋼等鋼鐵企業的發展，礦石需求將持續增加，將對礦石泊位提出更大需求。

1.3 是適應腹地經濟發展、保持日照港可持續發展的需要

日照港主要經濟腹地地處黃河流域，縱向連接我國南北，為南北經濟交流樞紐；橫向跨越我國東、中、西三大經濟帶。日照港腹地具有優越的地理位置、豐富的礦產和生物資源、完善的交通網絡，因此有著良好的開放條件和深厚的發展潛力。本泊位的提高有利于加快日照港的發展建設，提高港區整體運輸能力，是適應腹地經濟發展的需要。

綜上所述，提升嵐山港區南作業區#15 泊位碼頭靠泊能力，有利于節約港口岸線資源，提高資源利用率，擴大港口的生產能力，提高港口的競爭力，有利于促進山東及周邊的經濟發展；同時保持日照港可持續發展。

考慮到未來船舶的大型化趨勢，嵐山港區#15 泊位考慮減載靠泊25 萬噸級的船舶。

表1 減載靠泊船型主尺度表（散貨船）

2 靠泊的可行性

2.1 風

2.1.1 風況

根據嵐山港區2003 年7 月～2005 年6 月的每天24 個小時正點平均風速觀測記錄統計得：常風向為NNE，頻率16%；次常風向為N，頻率13%。

該海域平均風速為4.1 m/s。各月平均風速以4 月最大，為4.7m/s；1 月份為最小，為3.3m/s。4 月份風速偏大，主要是氣旋影響的緣故。全年以ESE～SSE風速較大，平均為5.2m/s；最大風速出現在ESE，風速為19.4 m/s。

2.1.2 臺風（熱帶風暴）和寒潮

日照地區每年都有多次的風暴潮發生。風暴潮期間伴有明顯增水現象。該地區的臺風增水主要出現在7～9月，年均出現1.7 次。近30 年間，日照港區最大增水值為1.2m 左右，月最大增水大于或等于1m、1.1m、1.2m。

根據資料統計（1949～2013 年間影響嵐山地區的熱帶氣旋），對日照海域影響較重的熱帶氣旋，主要是經黃海西部海域北上或江蘇地區北上轉向者。此類熱帶氣旋平均約每3 年出現1 次，導致日照海域發生嚴重風暴潮災害的熱帶氣旋平均約每6 年出現1 次。熱帶氣旋對日照海域的影響時間多數是1 天，最多不超過3 天。

有記錄以來，熱帶氣旋影響本海域的最大風力是12 級。熱帶氣旋影響時的主要風向為ESE～NNE，其它風向不多。

2.2 潮汐及水位

2.2.1 潮汐性質及潮型、水位特征值

根據日照港區與嵐山港區的潮位資料分析，日照港區的潮汐特征比值為0.34，嵐山港區的潮汐特征比值為0.32，兩港區均屬于正規半日潮類型。

根據嵐山港區2004 年全年驗潮資料統計得到該海域的潮汐主要特征值，見表2。

表2 嵐山港區潮汐主要特征值表

2.2.2 設計水位

使用2004 年1～12 月潮位測驗資料，設計高水位應采用高潮累積頻率10%的潮位，設計低水位應采用低潮累積頻率90%的潮位，計算嵐山港區設計水位（潮高基準面起算），再依據嵐山港區理論最低潮面與潮高基準面的關系和與日照港區同步相關關系得出本港區設計水位。

本港區設計水位如下：（嵐山港區理論最低潮面起算）

設計高水位 5.34m；設計低水位 0.63m；

極端高水位 6.48m；極端低水位 -0.55m。

2.2.3 乘潮水位（嵐山港區理論最低潮面起算）

使用嵐山港區2004 年～2013 年期間的逐時驗潮資料計算年航道和冬季航道乘潮水位值。

2.3 波浪

2.3.1 波況

2003 年7 月1 日～2005 年5 月在嵐山港區設立波浪觀測站。利用2003 年7 月～2005 年5 月的波浪資料對嵐山海域的波浪特征進行統計分析得：偏E 向頻率最大。雖然H1/10≥1.6m 出現的頻率E 向小于ENE 向和NE 向，而H1/10≥3.0m 出現的頻率E 卻最大，為0.03%。可以確定嵐山港區的常浪向是偏E 向，其E 向浪頻率為26.32%。

2.3.2 波要素的特征值及季節變化

嵐山港區的波浪為風涌混合浪和純風浪（F）的主要波形。風浪頻率的季節變化比較明顯。

春季(3～5 月)春季風浪各向出現的頻率較均勻，各向都有，NNE～NE 和SW 向風浪頻率相對較大，其中NE 向頻率最大，為8%；SE～SSE 向風浪出現得也較多，頻率均在5%。NNW 和ENE 向風浪頻率最小，都不超過1%。

夏季(6～8 月)NE風浪頻率較大，為10%，E～ESE各向風浪頻率也較大，為8% 和6%。NW～NNW 方向不出現風浪。WSW～WNW 頻率都不超過1%。

秋季(9～11 月)NNE～N 向風浪最多，頻率分別為10%和9%，SSE～SE 向次之，頻率均為4%，其他方向都不超過3%。

冬季(12～2 月)和秋季相似，NNE～N 向風浪頻率最為突出，分別為13%和10%，其次為WSW～W 向，頻率分別為4%和5%，其他方向都不超過2%。

根據2021 年1 月最新海流觀測結果，該水域為典型的半日潮流；一天當中存在4 個波峰，4 個波谷。流速的4 個谷值分別對應著2 個高潮點和2 個低潮點，流速的4 個峰值則對應著漲潮或落潮的中間時刻。漲潮時潮流流速逐漸減小，潮流流向為西偏南方向；高潮位時對應潮流波谷，潮流方向不發生轉變；落潮時潮流流速逐漸增大，潮流流向為東偏北方向。

圖1 測站大潮期平均流速、平均流向與潮位關系圖

目前嵐南主航道寬度對25 萬噸級散貨船通航較為緊張，考慮25 萬噸級散貨船在航道航行過程中乘潮的同時需乘流通航，船舶乘潮航行過程中需滿足橫流流速不大于0.5m/s。根據計算，船舶由航道外海段至碼頭前沿靠泊時間約2.96h。考慮船舶通航乘潮3h，船舶進入航道為高潮前1.5h。通航水位取歷時3 小時，全年保證率90%的水位3.54m（嵐山港區理論最低潮面起算）。嵐南主航道設計底深為-17.7m，可以滿足吃水不大于18.5m 的25 萬噸級散貨船乘潮通航的要求。

2.4 進出港航道

2.4.1 航道寬度

按照我國《海港總體設計規范》（JTS 165-2013），航道通航寬度按下列公式計算：

單線航道：W=A+2c

A=n（Lsinγ+B）

W——航道通航寬度（m）；A——航跡帶寬度（m）；c——船舶與航道底邊間的富裕寬度（m）;b——船舶間富裕寬度（m）；n——船舶漂移倍數；L——設計船長（m）；γ-B——設計船寬（m）。

考慮船舶在航道乘潮通航，航行過程中在不同水位時潮流流向流速不同。計算航道通航寬度時，可根據實測潮流資料，對風、流壓偏角不同取值。主航道按照25 萬噸級散貨船單線航行設計的航道通航寬度計算如下表所示：

日照港嵐山港區南作業區主航道可滿足20 萬噸級散貨船舶滿載乘潮單線通航要求，通航寬度280m（航道口門段寬320m）。根據海流觀測結果表明，船舶通航窗口期（考慮船舶通航乘潮3h，船舶進入航道為高潮前1.5h）各個測站的最大橫流均不大于0.5m/s，航道外海段潮流流向主要為西南向，轉彎段及口門段潮流流向主要為東北向，嵐南主航道寬度280m，能滿足25 萬噸級散貨船乘潮通航要求。

2.4.2 航道水深

航道水深按下式計算：

式中：D-航道設計水深；T——設計船型滿載吃水；Z0——船舶航行時船體下沉值，按6～8kn 航速設計；Z1——船舶航行時龍骨下最小富裕深度；Z2——波浪富裕深度，Φ ＝40°，H4%＝2.0m；Z3——船舶裝載縱傾富裕深度；Z4——備淤富裕水深，取Z4＝0.4。

航道設計底標高=h-D

式中：h——乘潮水位，取乘潮3h，全年保障率90%的水位3.54m；D——航道設計水深。

南作業區主航道設計底深為-17.7m，下表對靠泊減載25 萬噸級船舶的吃水進行反算。

表3 航道設計底高程計算表 單位：m

南作業區主航道的水深，可以滿足吃水不大于18.5m 的25 萬噸級散貨船乘潮通航的要求。

3 結語

嵐山港區對礦石需求與日俱增，這需要大型船舶的頻繁到港，現階段泊位能力滿足不了船舶的日益大型化，特別是25 萬噸級及以上級船舶。這會對港口提出更高要求，也是我們進一步研究的方向。